طراحی و تحلیل اجکتور سیال ثانویه در سکوی شبیه ساز ارتفاع

غالبا جهت تست زمینی موتورهای مورد استفاده در فضا از سکوی شبیه ساز ارتفاع استفاده می شود. این سکو مجهز به یک دیفیوزر خروجی گاز مافوق صوت است. جریان گازهای احتراقی خروجی از موتور به طور خودکار از طریق دیفیوزر به محیط اتمسفر تخلیه شده و فشار پایین مطلوب در اطراف موتور برقرار می شود. در صورتی که فشار موتور از حدی پایین تر باشد، جریان مافوق صوت در دیفیوزر برقرار نمی شود. در این حالت نیاز است از اجکتور کمکی در انتهای دیفیوزر استفاده شود. در تحقیق حاضر، الگوریتم جدیدی در طراحی اجکتور مافوق صوت توسعه داده شده است. برخلاف روش های رایج، الگوریتم مزبور قابلیت استفاده از سیال اولیه (ورودی از نازل اجکتور) و سیال ثانویه (خروجی از انتهای دیفیوزر) مختلف را دارد. در طراحی اجکتور، پارامترهای اصلی توسط الگوریتم تعیین می شوند؛ در حالیکه پارامترهای فرعی از نتایج تست تجربی مراجع معتبر و یا شبیه سازی عددی انتخاب می شوند. در الگوریتم طراحی، حاشیه اطمینان لازم برای کارکرد مطلوب اجکتور پیش بینی شده است که توسط شبیه سازی عددی جریان به دست می آید. همچنین از شبیه سازی عددی جریان برای تایید روش طراحی استفاده می شود. در انتها با استفاده از الگوریتم ارایه شده، یک اجکتور برای کم کردن فشار استارت یک مجموعه موتور-دیفیوزر مافوق صوت، طراحی شده است. شبیه سازی یکپارچه دیفیوزر-اجکتور برای دو حالت موتور خاموش و موتور روشن انجام شده و مناسب بودن طراحی انجام شده برای اجکتور در هر دو حالت مورد تایید قرار گرفته است.